模糊控制与传统PID控制比较.pdf

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1、模糊控制与传统 PID 控制比较 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】模糊与传统 PID 控制比较控制引言引言：模糊控制不需要确定系统的精确数学模型，是一种基于规则的控制。模糊控制在智能控制领域由于理论研究比较成熟、实现相对比较简单、适应面宽而得到广泛的应用。不论是对复杂的水泥回转窑的控制，还是在智能化家用电器中的应用，模糊控制都充当着重要的角色。一个典型工业过程通常可以等效为二阶系统加上一个非线性环节（如纯滞后），给出如下典型控制对象传递函数的一般形式：Gp（s）=K*e-s/(T1s+1)（T2s+1）PIDPID

2、控制控制：PID 控制是自动控制领域产生最早、应用最广的一种控制方法。PID 控制原理图：PID 控制器传递函数的一般表达式为：Gc（s）=kp+ki/s+kd*skp为比例增益；ki为积分增益；kd为微分增益控制器的关键是确定三个增益值，在 simulink 中搭建 PID 系统控制模型如下图示：PID 仿真结果：模糊控制：模糊控制是运用语言归纳操作人员的控制策略，运用变量和模糊集合理论形成控制算法的一种控制。模糊控制原理框图：一个基本模糊控制器主要有三个功能：（1）模糊化：把精确量(如偏差 e 和偏差变化 ec)转化为相应的模糊量（E、EC）;（2）（3）模糊推理：按总结的语言规则（模糊控

3、制规则表）进行模糊推理；模糊判决：把推理结果（U）从模糊量转化为可以用于实际控制的精确量（u）模糊控制器的基本机构设计模糊控制器主要步骤：1.选择偏差 e、偏差变化 ec 和控制量 u 的模糊语言变量为 E、EC 和 U。根据 e、ec 和 u 实际的基本论域，设定 E、EC 和 U 论域都为-6,6,可以确定出量化因子 Ke、Kc 和比例因子 Ku。2.选取 E、EC 和 U 的各语言变量直，正大 PB,正中 PM,正小 PS，零 ZE，负小NS，负中 NM，负大 NB，它们各自在论域上的模糊子集隶属度函数均为三角形，3.根据总结的人工操作策略设计出模糊控制策略表：ek=yr-ykek=ek-ek-1模糊规则：edeuPBPMPSZNSNMNBZENSNSNMNMNBNMPSZENSNSNMNMNSPSPSZENSNSNMZEPMPSPSZENSNSPSPMPMPSPSZENSPMPBPMPMPSPSZEPBPBPBPMPMPSPSNBNBNBNMNMNSNSZE3.选择一种模糊判决方法，将控制量由模糊量变为精确量，这个过程叫做“去模糊化”，这里采用“面积平分法”仿真结果：总结：设给定r为单位阶跃输入，通过改变控制对象象的参数，在同一坐标内观察它们的输出y响应曲线对两种控制方案的性能进行对比分析，模糊控制器比PID控制器，动态性能很好，上升速度快，基本没有超调。